侯精明（左一）與研究生討論VR城市洪澇逃生體驗的演示情況。
暴雨突至，時常給不少城市帶來內(nèi)澇風(fēng)險。治理內(nèi)澇、提升城市排水防澇能力，既是事關(guān)民眾財產(chǎn)安全的民生工程，也是事關(guān)建設(shè)宜居、韌性城市的發(fā)展工程。
“城市和人一樣，也會‘生病’。我們努力做的，就是為城市內(nèi)澇積水問題‘把準(zhǔn)脈’‘開藥方’。”西安理工大學(xué)水模擬及災(zāi)害管理團(tuán)隊負(fù)責(zé)人侯精明是一位“專治”水問題的“醫(yī)生”——“城市出現(xiàn)內(nèi)澇時，我們通過技術(shù)和設(shè)備，診斷出積水原因，再‘對癥下藥’。”
多年來，侯精明帶領(lǐng)團(tuán)隊成員開展水災(zāi)害治理、海綿城市建設(shè)等方面的研究。他的愿望就是讓城市不再“看海”。
求學(xué)歐洲
2008年，26歲的侯精明赴德國攻讀博士學(xué)位。學(xué)習(xí)之余，侯精明時常去住處附近的廣場散步。行走其間，侯精明一直琢磨著這里“灰綠結(jié)合”的設(shè)計理念。
“‘灰’，是疏管修堤式的人工建設(shè)；‘綠’，是植樹種草式的擁抱自然。”侯精明說，每逢下雨天，廣場建筑上的雨水流下來，可用作園林灌溉，也能流入人工湖，形成雨水循環(huán)系統(tǒng)。“這種新的城市設(shè)計理念，是我在留學(xué)生涯學(xué)到的重要一課。”
幾年讀博時光，侯精明潛心于水動力模擬、水災(zāi)害管理、城市水利等領(lǐng)域的研究，主攻“地表水動力模型”開發(fā)。2013年博士畢業(yè)時，模型已基本成型，但有一點仍需優(yōu)化——運算速度有待提升。
“比如災(zāi)害預(yù)報，如果算得夠快，提早1小時預(yù)警，那么社會的應(yīng)對能力就有量級式的提升。”為了完善成果，侯精明再赴英國，完成了3年博士后研究。2016年，侯精明回國加入西安理工大學(xué)，他的目光投向了城市“看海”的問題。
“當(dāng)時，我看到一些城市存在雨季內(nèi)澇的現(xiàn)象，我想用所學(xué)知識，盡一份微薄之力。”侯精明說。
“聞雨則喜”
回國后，侯精明的科研重點仍是“城市水利”。經(jīng)過多年研究，他的團(tuán)隊研發(fā)出智慧雨洪管理系統(tǒng)。
“我們依據(jù)氣象預(yù)報進(jìn)行積水預(yù)報，并根據(jù)降雨和積水的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)預(yù)報預(yù)警、智慧調(diào)度。這其中，模型算法是技術(shù)核心。”侯精明介紹，“我們將分析數(shù)據(jù)及時提供給政府相關(guān)部門，從而更科學(xué)、有效地應(yīng)對城市內(nèi)澇災(zāi)害。”
常年與水打交道，侯精明和團(tuán)隊“聞雨則喜”——為了采集實驗數(shù)據(jù)，每逢大雨來臨，街上行人都往家里跑，科研團(tuán)隊成員卻總是向外沖。
“典型暴雨不容易遇到，尤其是幾場大暴雨，可能得等幾年。”侯精明說，“為了檢驗智慧雨洪管理系統(tǒng)精度的可靠性，我們必須逆向而行、迎雨而上。”
有一年盛夏深夜，暴雨傾盆。侯精明的學(xué)生收到了老師的緊急通知：整裝出發(fā)，采集數(shù)據(jù)！大家趕忙穿上雨衣、雨靴，拿上水尺，跑下樓集合出發(fā)。
風(fēng)雨交加，團(tuán)隊成員開著車，直奔“海綿城市”試點區(qū)——陜西西咸新區(qū)灃西新城。“那時街上路燈還沒裝好，黑漆漆一片，天上還打著雷。”學(xué)生李東來說，“但我們心里最惦記的，還是數(shù)據(jù)測得夠不夠準(zhǔn)。”
待暴雨退去，積水消散，大伙兒才收工，回到家已近凌晨3點。“在暴雨中工作當(dāng)然辛苦，但采集到了主要積澇點的面積、深度、歷時等一手?jǐn)?shù)據(jù)，就是最好的回報。”侯精明笑言。
一晃數(shù)載，當(dāng)年的本科生李東來現(xiàn)已博士畢業(yè)，侯精明的科研團(tuán)隊也壯大至30余人。近幾年，通過自動監(jiān)測等新技術(shù)，科研人員不用再冒雨去采集數(shù)據(jù)了。
“晴天時，我們用無人機(jī)，通過激光雷達(dá)就能采集地面相關(guān)數(shù)據(jù)。”侯精明介紹，大雨一來，提前布設(shè)的攝像頭可以拍下積水圖片，“系統(tǒng)會自動識別分析，算出水深、面積等多項數(shù)據(jù)”。
如今，憑靠洪澇災(zāi)害防控關(guān)鍵技術(shù)，侯精明團(tuán)隊的科研成果已經(jīng)運用到陜西西咸新區(qū)、寧夏固原、山西長治等多個地區(qū)。“看著電腦上的模型轉(zhuǎn)化成了實際的效應(yīng)，大家都很有獲得感，這就是科研工作的意義所在。”侯精明說。
“水的感受”
小寨是西安市核心商業(yè)區(qū)之一。走在這里，人來車往川流不息。“這里有個大型調(diào)蓄池。”侯精明指著不遠(yuǎn)處的地方說，“就在地下，比游泳池大得多。”
“小寨十字地勢相對較低，像個‘大鍋底’。”侯精明說，以前下暴雨，這里會出現(xiàn)局部積水，造成交通堵塞。后來，在這一片區(qū)海綿城市改造工程中，團(tuán)隊提供了技術(shù)支持。
“源頭上，在周邊小區(qū)建海綿設(shè)施，進(jìn)行雨水調(diào)蓄；過程上，增設(shè)道路排水設(shè)施，優(yōu)化管網(wǎng)改造；末端上，建設(shè)地下調(diào)蓄池。”侯精明說，“多管齊下，效果明顯。現(xiàn)在，這里的積水問題已經(jīng)基本得到解決。”
多年研究，侯精明對于城市內(nèi)澇的成因及其解決對策有著自己的思考。“有時，在城市化進(jìn)程中，人們沒來得及考慮‘水的感受’。水發(fā)了‘脾氣’，因為人們占了它的生存空間。”
“水要‘回家’，人要發(fā)展，咋辦？”在侯精明看來，關(guān)鍵在于平衡的技巧、共存的智慧。“城市內(nèi)澇只是一個方面，從更宏闊的視野來看，城市發(fā)展要關(guān)注水資源、水環(huán)境、水生態(tài)，進(jìn)而更好地?fù)肀ЬG色理念、和諧共生。”侯精明說。
2019年，侯精明作為歸國青年科技工作者代表，受邀在北京參加國慶觀禮。在侯精明辦公室的桌子上，一張他揮著國旗的照片放在最顯眼的位置。“作為一名扎根西部的歸國學(xué)者，我會繼續(xù)努力，用所學(xué)的知識解決更多實際問題。”侯精明說。
談及未來，侯精明說：“下一步，我們要繼續(xù)做好城市內(nèi)澇的精準(zhǔn)預(yù)報預(yù)警。與此同時，團(tuán)隊計劃引入人工智能、數(shù)字孿生等新技術(shù)，在洪澇災(zāi)害防控領(lǐng)域開展更深入的研究。”